KRIPTOGRAFI PADA VIDEO MENGGUNAKAN METODE TRANSPOSISI

(1)

KRIPTOGRAFI PADA VIDEO MENGGUNAKAN

METODE TRANSPOSISI

Kiki Purwanti

1)

, Hamdani

2)

, Anindita Septiarini

3)

1)

Mahasiswa

Program Studi Ilmu Komputer, FMIPA, Universitas Mulawarman

2,3)

Program Studi Ilmu Komputer, FMIPA, Universitas Mulawarman

Email : princess.qie@gmail.com

ABSTRAK

Kriptografi merupakan seni dan ilmu untuk menyandikan atau menjaga keamanan atau serta kerahasiaan pesan. Suatu pesan atau informasi yang merupakan salah satu hal penting dalam berkomunikasi yang perlu untuk dijaga kerahasiaannya. Untuk itu perlu dibuat sebuah aplikasi yang mampu mengamankan informasi baik informasi umum maupun informasi multimedia seperti video.

Metode transposisi merupakan salah satu teknik enkripsi konvensional (simetri) yang digunakan orang sejak berabad-abad lalu untuk mengamankan pesan yang dikirimkan kepada orang lain. Penerapan metode transposisi pada video dilakukan untuk melakukan pengacakan piksel yang menyusun frame secara horizontal dan vertikal sesuai dengan kunci simetri untuk melakukan proses enkripsi maupun dekripsi.Hal ini bertujuan untuk menyamarkan data video sehingga informasi rahasia yang terkandung di dalamnya dapat terjaga dan hanya dapat dibaca oleh pengguna yang memiliki kunci kriptografi serta aplikasi tersebut

Kata kunci : Kriptografi, Video, Enkripsi, Dekripsi, Transposisi.

PENDAHULUAN

Kriptografi adalah ilmu yang mempelajari bagaimana supaya pesan atau dokumen itu aman, tidak bisa dibaca oleh pihak yang tidak berhak

(anauthorized persons). Pentingnya menjaga

kerahasiaan suatu informasi membuat ilmu kriptografi digunakan untuk mengamankan berbagai data, baik data informasi secara umu maupun data multimedia seperti data video pada khususnya. Perkembangan data video menimbulkan berbagai permasalahan seperti penyalahgunaan akses dan penjiplakan yang telah menimbulkan dampak serius terhadap permasalahan legal, sosial dan ekonomi.

Sehubungan dengan latar belakang maka diperlukan pengamanan file untuk disimpan sendiri atau untuk dikirimkan ke pihak lain yang tidak sekedar proteksi disk atau pengamanan secara

hardware saja namun diperlukan salah satu teknik

lain untuk pengamanan file. Serta hasil dari penelitian sebelumnya oleh Bangun Edmasaputra (2012) dengan judul Sistem Kriptografi pada Citra Digital Menggunakan Metode Subtitusi dan Permutasi. Serta jurnal A. Supriyanto (2011) mengenai Penyandian File Gambar dengan Metode Substitusi dan Transposisi. Dari skripsi serta jurnal tersebut penulis bermaksud untuk mengembangkan hasil penelitian sebelumnya yang hanya dapat digunakan untuk citra menjadi Kriptografi pada Video menggunakan Metode Transposisi. Dimana

kriptografi yang digunakan mampu mengacak posisi piksel frame-frame yang menyusun video.

Metode Penyandian Transposisi

Teknik transposisi pada dasarnya adalah membuat ciphertext dengan menggantikan posisi objek-objek plaintext tanpa menggantikan objek

plaintext tersebut, jadi pada teknik transposisi ini

tidak diperlukan karakter lain. Pada teknik transposisi ini pembuatan ciphertext dilakukan dengan pembacaan nilai matrix pada kolom per kolom sesuai dengan kunci yang digunakan (Kurniawan, 2004.).

Teknik transposisi karakter sebagai contoh

cipher dari plaintext “saya sedang belajar

kriptografi” pada tabel 1.

Tabel 1. Contoh Metode Transposisi Kunci 4 3 1 5 2 6 Plain text S A Y A S E D A N G B E L A J A R K R I P T O G R A F I Y Z

Plaintext disusun ke kanan kemudian ke

bawah. kuncinya adalah 4 3 1 5 2 6, sehingga keluaran cipher mengikuti kunci menurun ke bawah : ynjpf sbroy aaaia sdirr agati eekgz. Karakter y dan z ditambahkan untuk menutupi jejak

(2)

bahwa jumlah karakter yang sebenarnya hanya sebanyak 4 kolom sehingga lebih mempersulit analisis cipher.

Analisis Proses Enkripsi

Enkripsi ialah melakukan penyamaran data dengan menggunakan kunci yang disebut proses enkripsi. Kunci yang digunakan berupa alfanumerik (a-z, A-Z, 0-9). Contoh proses enkripsi pada frame berukuran 9x4 piksel pada Gambar 1. Gambar 1. Frame 9x4

Proses pengulangan kunci sesuai dengan jumlah kolom frame video untuk transposisi horizontal ditampilkan pada Tabel 2.

Tabel 2. Kunci dan hasil pengulangan kunci sesuai kolom Kunci Awal K R I P - - - - - Pengulangan kunci sesuai jumlah Kolom Frame K K R R I I P P P

Pengulangan dilakukan perhuruf hingga didapat panjang sesuai. Jika pengulangan pada tiap huruf sudah dilakukan dan jumlah kunci belum sesuai dengan panjang kolom maka sisa pengulangan akan dilakukan dari huruf yang terakhir seperti ada tabel 3. Setelah itu kunci akan dikelompokkan berdasarkan jenis huruf atau angka yang menyusun kunci. Proses selanjutkan yaitu mengindekskan posisi awal kunci dan posisi frame, terdapat pada Tabel 3.

Tabel 3. Posisi awal kunci dan frame

Pengulangan Kunci K K R R I I P P P Posisi awal frame 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Frame Awal Plain frame

Selanjutnya akan diperlihatkan proses enkripsi dengan transposisi secara horizontal yang akan dijabarkan pada Tabel 4.

Tabel 4. Proses Enkripsi dengan transposisi horizontal Pengulangan Kunci K K R R I I P P P Kunci Terurut _I _I _{K K P P P R R} Posisi awal frame 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Frame Awal / Plain frame

Pada tabel 4 kunci yang terulangan diurutkan berdasarkan alfanumerik diikuti dengan posisi

frame per kolom sehingga terbentuk frame baru

yang telah terenkripsi seperti pada Gambar 2.

Gambar 2. Frame transposisi horizontal Proses selanjutnya enkripsi transposisi vertikal. Frame yang digunakan ialah frame yang telah dilakukan proses transposisi horizontal. Proses pertama ialah menyamakan jumlah kunci dengan jumlah baris pada frame piksel. Dilanjutkan dengan mengindekskan posisi frame

secara vertikal sesuai dengan kunci yang dipakai sesuai pada Tabel 5.

Tabel 5. Posisi Kunci Terhadap Posisi Frame

secara Vertikal Kunci Posisi Awal Frame Posisi frame K 1 R 2 I 3 P 4

Selanjutnya dilakukan transposisi vertikal dengan perpindahan kunci yang diikuti frame

(3)

Tabel 6. Enkripsi Transposisi Vertikal Ku nci Ku nci Ter uru t Pos isi Fra me Posisi frame K _I ₁ R K 2 P 3 P R 4

Pada Gambar 3 dapat dilihat bahwa terjadi perubahan posisi warna piksel yang menyusun

frame baik secara horizontal maupun vertikal

sesuai dengan kunci yang digunakan.

Gambar 3. Frame Hasil Enkripsi Horizontal dan Vertikal

Analisis Proses Dekripsi

Dekripsi merupakan proses kebalikan dari proses enkripsi. Dari proses enkripsi akan dihasilkan cipherframe dan untuk mengembalikan

frame tersebut kembali ke plainframe awal maka

harus dilakukan proses dekripsi dengan memasukkan kunci yang sesuai dengan kunci awal saat melakukan enkripsi. Proses pertama dekripsi yaitu proses pembacaan kunci yaitu dengan mengembalikan huruf yang sesuai urutan abjad menjadi kunci awal enkripsi.

Dekripsi pertama yang dilakukan adalah proses transposisi secara vertikal. Proses dimulai dengan menyamakan jumlah kunci dengan jumlah baris pada cipherframe pada Tabel 7.

Tabel 7. Dekripsi Transposisi Vertikal

Ku Nci Ter Urut Kun Ci awal Posi Si Fra me Posisi frame I _K ₁ K R 2 P I 3 R P 4

Proses pengembalian kunci menjadi kunci awal diikuti oleh perpindahan piksel per baris seperti Gambar 4.

Gambar 4. Frame Dekripsi Vertikal Selanjutnya proses dekripsi kedua yaitu dekripsi berdasarkan transposisi secara horizontal. Proses yang dilakukan yaitu menyamakan jumlah kunci dengan jumlah kolom pada frame dengan melakukan perulangan pada masing-masing huruf pada kunci. Setelah panjang kunci sesuai maka

frame dengan kunci terurut ditransposisi kembali

menjadi frame dengan kunci awal diikuti oleh piksel frame per kolom. Proses dekripsi secara horizontal dapat dilihat pada Tabel 8.

Tabel 8. Dekripsi Transposisi Horizontal Kunci Terurut I I K K P P P R R Kunci Awal K K I I R R P P P Posisi Frame 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Frame

Dari hasil transposisi horizontal maka akan dihasilkan frame dekripsi secara horizontal dan vertikal seperti Gambar 5. Frame yang dihasilkan dari proses dekripsi kembali seperti frame asli sebelum dilakukan proses dekripsi. Oleh karena itu

frame hasil dekripsi disebut plain cipher atau

frame terdekripsi.

Gambar 5. Plain frame atau Frame terdekripsi

Deskripsi Sistem

Sistem kriptografi video menggunakan metode transposisi merupakan salah satu teknik mengamankan data dari pihak yang tidak berwenang, data multimedia khususnya berupa data video. Proses enkripsi dan dekripsi yang dilakukan

(4)

yaitu dengan metode transposisi sesuai dengan kunci yang dimasukkan pengguna. Sistem kriptografi video digambarkan pada Gambar 6.

Plain Video

Plain Video Cipher VideoCipher Video Plain VideoPlain Video

Enkripsi Dekripsi

Kunci

Kunci KunciKunci

Gambar 6. Sistem Kriptografi Video Proses transposisi dilakukan dengan mengacak posisi pada piksel-piksel yang menyusun frame

sesuai dengan kunci yang dimasukkan pengguna. Proses transposisi dilakukan secara 2 tahap yaitu dimulai dengan transposisi horizontal dan transposisi vertikal untuk enkripsi maupun dekripsi. Tahap berlapis dilakukan agar piksel pada potongan frame semakin teracak sehingga data semakin tersamarkan.

Perancangan Program

Perancangan program pada sistem kriptografi pada video dengan metode transposisi menggunakan flowchart untuk rincian proses pada aplikasi.

Proses Utama

Proses utama pada aplikasi kriptografi video menggunakan metode transposisi yaitu proses untuk melakukan proses utama yaitu proses enkripsi dan proses dekripsi. Dimana pengguna dapat memasukkan data berupa plain video, cipher

video disertai dengan kunci rahasia. Selanjutnya

data yang masuk pada sistem akan dilakukan proses kriptografi video yaitu enkripsi dan dekripsi menggunakan metode Transposisi yang hasil keluarannya berupa cipher video dan plain video.

Proses Enkripsi

Proses enkripsi dapat dilihat aliran data pada sistem aplikasi kriptografi video menggunakan metode transposisi pada flowchart proses enkripsi yang ditunjukkan pada Gambar 7 dan 8.

Start

Get Video Propertis bitrate,framerate,durasi,

panjang dan lebar

Masukkan Kunci

jika kunci alfanumerik dan ≠ null

If true If false

Gambar 7. Flowchart Enkripsi Bagian 1

Finish

Combine Cipher Frame menjadi Cipher Video

Hasil Video Duplikasi kunci = tinggi video

For i = 1 to lebar video For j = 1 to tinggi video piksel(I,j) replace posisi(i) loop

Posisi = pengindekan duplikasi kunci Waktu x framerate = f Ekstrak Plain Frame dari Plain Video

sebanyak f

Duplikasi kunci = lebar video

For i = 1 to lebar video For j = 1 to tinggi video piksel(I,j) replace posisi(j) loop

Posisi = pengindekan duplikasi kunci

For i = 1 to f

For i= 1 to f

Gambar 8. Flowchart Enkripsi Bagian 2

Proses Dekripsi

Proses dekripsi dapat dilihat aliran data pada sistem aplikasi kriptografi video menggunakan metode transposisi. Dan untuk proses lebih rinci dari sistem tersebut dapat dilihat pada flowchart

(5)

Start

Get Video Propertis bitrate,framerate,durasi,

panjang dan lebar Masukkan Kunci

jika kunci alfanumerik dan ≠ null If true

If false

Waktu x framerate = f Ekstrak Plain Frame dari Plain Video

sebanyak f

Duplikasi kunci = tinggi video

For i = 1 to lebar video For j = 1 to tinggi video piksel(posisi,i) di replace piskel(i,j) loop

For i = 1 to f

Finish

Combine Plain Frame menjadi Plain Video

Hasil Video Duplikasi kunci = lebar video

For i = 1 to lebar video For j = 1 to tinggi video piksel(posisi,j) di replace piskel(i,j) loop

For I = 1 to f

Gambar 9. Flowchart Dekripsi

Pengujian Sistem

Pengujian sistem pada kriptografi video memfokuskan pengujian pada tingkat keberhasilan melakukan proses enkripsi dan dekripsi, apakah video awal dapat dikenali saat sudah dilakukan proses enkripsi dengan pengacakan piksel pada

frame dan video dapat kembali seperti video awal

sehingga informasi di dalamnya dapat dipergunakan kembali. Pengujian sistem yang

dilakukan berdasarkan beberapa perbandingan parameter yang menyusun video.

Pengujian Berdasarkan Kunci

Pengujian pertama dilakukan dengan melihat hasil pengacakan pada frame dengan membandingkan jumlah kunci yang digunakan untuk melakukan proses enkripsi maupun dekripsi. Pada Gambar 10 diperlihatkan hasil enkripsi berdasarkan jumlah kunci yang digunakan untuk melakukan proses enkripsi. Dari ke dua hasil enkripsi dapat dilihat bahwa hasil enkripsi dengan kunci yang lebih panjang menghasilkan cipher

frame yang lebih teracak sehingga semakin sulit

dikenali dari frame awal dibandingkan dengan

cipher frame dengan kunci yang lebih sedikit.

(a)

(b) (c) Gambar 10. (a) plain frame,

(b)cipher frame kunci ‘s7’, (c) cipher frame kunci

‘kriptografivideo2007’

Pengujian Berdasarkan Format Real Video dan Animasi

Pengujian selanjutnya dilakukan berdasarkan format video yang akan dilakukan proses kriptografi. Pengujian dilakukan pada real video

dan animasi yang memiliki ukuran frame video serta panjang kunci yang sama.

(a)

(b)

(6)

(d)

(e) (f)

Gambar 11. (a)plain frame animasi (b)cipher frame

animasi (c)hasil plain frame animasi, (d)plain

frame real video, (e)cipher frame real video, (f)

hasil plain frame real video

Dari Gambar 11 mengenai perbandingan hasil

frame proses kriptografi dengan metode transposisi

pada video animasi dan real video dapat diketahui bahwa hasil enkripsi dan dekripsi berupa plain

frame yang dihasilkan terlihat bahwa video dengan

format real video memiliki plain frame yang lebih baik dibandingkan dengan plain frame dengan video animasi. Pada plain frame animasi terlihat jelas garis-garis yang membentuk potongan hasil proses enkripsi sebelumnya. Sedangkan pada plain

framereal video hasil garis-garis potongan terlihat

samar.

Pengujian Waktu Proses Enkripsi dan Dekripsi

Pengujian dilakukan untuk melihat waktu yang dibutuhkan untuk melakukan proses enkripsi maupun proses dekripsi berdasarkan ukuran frame

video (dalam piksel). Hasil pengujian terdapat pada Tabel 9.

Tabel 9. Pengujian Waktu Proses Enkripsi dan Dekripsi Ukuran Video Durasi (detik) FPS (fps) Waktu Proses (menit) Enkripsi Dekripsi 320 x 240 05:00 15 01:27.57 01:23.50 30 02:49.79 02:47.37 400 x 240 05:00 15 01:48.87 01:47.62 30 03:39.12 03:34.07 480 x 320 05:00 15 02:51.24 02:55.49 30 05:38.49 05:50.37 480 x 360 05:00 15 03:02.46 03:07.03 30 06:04.85 06:13.05 720 x 480 05:00 15 06:08.63 06:04.74 30 12:17.83 12:08.06 Berdasarkan pengujian waktu proses melakukan proses enkripsi dan dekripsi menggunakan metode transposisi, maka dapat

dilihat hasil pada tabel bahwa lama waktu yang dibutuhkan untuk melakukan proses enkripsi maupun dekripsi berbanding lurus dengan banyaknya fps yang menyusun video, besarnya ukuran frame video serta durasi dari video.

KESIMPULAN

Kesimpulan penelitian mengenai kriptografi video menggunakan metode transposisi antara lain : 1. Kriptografi pada video menggunakan metode

transposisi dilakukan dengan melakukan pengacakan piksel pada tiap frame yang menyusun video.

2. Teknik pengenkripsian dengan metode transposisi yang digunakan meliputi dua langkah yaitu transposisi secara horizontal dan transposisi secara vertikal.

3. Parameter yang menunjang keberhasilan dalam melakukan proses kriptografi video dengan metode transposisi antara lain jenis video yang digunakan serta besarnya bitrate suatu video. 4. Kriptografi transposisi kurang cocok

digunakan untuk file yang memiliki kualitas warna rendah seperti film animasi.

5. Berdasarkan penelitian diketahui bahwa lama proses untuk melakukan proses kriptografi video menggunakan metode transposisi ditentukan oleh besar frame video, fps video dan durasi video.

DAFTAR PUSTAKA

[1]. Ahman, U. 2005. Pengolahan Citra Digital

dan Teknik Pemrogramannya. Yogyakarta :

Graha Ilmu.

[2]. Ariyus, D. 2006. Computer Security. Yogyakarta : Penerbit Andi.

[3]. Edmasaputra, B. 2012. Sistem Kriptografi pada Citra Digital Menggunakan Metode

Subtitusi dan Permutasi. Skripsi Ilmu

Komputer Universitas Mulawarman. Samarinda

[4]. Kurniawan, Y. 2004. Kriptografi Keamanan

Internet dan Jaringan Komunikasi. Bandung :

Penerbit Informatika

[5]. Munir, R. 2006. Kriptografi. Bandung : Penerbit Informatika.